各向异性对IC10高温合金磨削表面完整性的影响

目的 探究IC10单晶高温合金缓进磨削表面完整性的影响因素，提高关键零件的使用性能。方法 通过制备不同晶面、同一晶面不同晶向试块，采用刚玉砂轮在同一工艺参数下开展缓进磨削实验，研究各向异性对工件表面粗糙度、表面形貌、显微硬度和塑性变形层的影响。结果 在vs = 20 m/s，vw = 150 mm/min，ap = 0.2 mm条件下，不同晶面磨削后的平均表面粗糙度Ra为0.3~0.4 μm，其中(001)晶面加工后的平均表面粗糙度Ra为0.32 μm，加工纹理均匀且轮廓起伏变化程度最小，(011)晶面的平均表面粗糙度Ra为0.35 μm，(111)晶面的平均表面粗糙度Ra为0.39 μm，其表面出现了深的犁沟及凹坑等现象;不同晶面加工后工件表面均发生了硬化，硬化程度由强到弱依次为(001)、(011)、(111)晶面;不同晶面磨削后表面存在微米级厚度的塑性变形层，其中(111)晶面塑性变形层最厚，厚度为3.6 μm，(011)和(001)晶面的厚度分别为2.8、2 μm。(001)晶面在不同晶向磨削后工件的表面粗糙度、表面形貌、显微硬度和塑性变形层则无明显的规律性变化。结论 IC10单晶高温合金各向异性对磨削后工件表面完整性具有一定影响，不同晶面由于塑性变形难度存在差异，导致磨削后其表面完整性存在规律性变化，其中(001)晶面加工后的表面粗糙度最低，加工纹理最平整，显微硬度最大，塑性变形层厚度最小。由于显微组织呈现随机分布的圆形、方形、三角形等形态，且不规则，导致同一晶面不同晶向对磨削后工件表面完整性的影响无明显规律。

Effect of Anisotropy on Surface Integrity of IC10 Superalloy after Grinding